Las emisiones de carbono están estrechamente relacionadas con el calentamiento global. Más del 70% de las emisiones de carbono a nivel mundial se han generado en las ciudades. Muchos estudios han analizado los efectos de las ciudades sobre las emisiones de carbono, desde la perspectiva de la urbanización, la economía y el uso del suelo, sin embargo, falta una comprensión detallada de la relación entre la forma urbana y las emisiones de carbono debido a la ausencia de un conjunto razonable de métricas de forma urbana. El objetivo de esta investigación es explorar los efectos de la forma urbana sobre las emisiones de carbono a través de una investigación empírica. Al eliminar la colinealidad, establecimos un conjunto de métricas de paisaje de forma urbana que comprende el Área de Clase (CA), la Relación Media Perímetro-Área (PARA-MN), el Índice de Proximidad Medio (PROX-MN) y la Distancia Media del Vecino Más Cercano Euclidiano (ENN-MN), que representan el área urbana, la complejidad, la compacidad y la centralidad, respectivamente. A través del análisis de autocorrelación espacial, los resultados muestran que hay una autocorrelación espacial positiva de las emisiones de carbono. Las regiones de aglomeración alta-alta se encuentran en el área de Beijing-Tianjin-Hebei y el Delta del Río Yangtsé, mientras que las regiones de aglomeración baja-baja están concentradas en el suroeste y la provincia de Heilongjiang. Basado en un modelo de error espacial, para toda el área de estudio, CA, PARA-MN y ENN-MN muestran una correlación positiva con las emisiones de carbono, pero PROX-MN es lo opuesto. Basado en mínimos cuadrados ordinarios, PARA-MN en el noreste y este, PROX-MN en el norte y centro-sur, y ENN-MN en el norte están significativamente correlacionados con las emisiones de carbono. Estos hallazgos son útiles para la planificación urbana de bajo carbono.